L’atome de carbone a un rôle clé. Il peut former plusieurs types de liaisons chimiques mais également s’auto-associer pour donner un squelette carboné, caractéristiques qui sont à la base de la chimie organique, de la biochimie et de la vie. Science et technique des carbones présente la progression des connaissances dans les solides carbonés à partir des découvertes et inventions successives depuis la préhistoire. Le rôle essentiel joué par l’exploitation des mines de charbon au moment de la première révolution industrielle comme source d’énergie primaire est un point crucial. L’importance du carbone s’est accrue par le développement de la carbochimie pour créer des matériaux artificiels. Leurs utilisations comme matériaux traditionnels de transformation en sidérurgie et comme céramiques particulières, puis technologiques (charbons actifs, fibres de carbone…), sont successivement décrites. La découverte récente des carbones moléculaires, fleurons de la nanotechnologie, met en exergue l’avènement de la technoscience. Finalement, leur impact économique et sociétal est analysé en exposant l’existence de grandes transitions énergétiques associées aux cycles macro-économiques.

This book provides information to the state of art of research in nanotechnology and nano medicine and risks of nano technology. It covers an interdisciplinary and very wide scope of the latest fundamental research status and industrial applications of nano technologies ranging from nano physics, nano chemistry to biotechnology and toxicology. It provides information to last legislation of nano usage and potential social impact too. The book contains also a reference list of major European research centers and associated universities offering licences and master of nano matter. For clarity and attractivity, the book has many illustrations and specific inserts to complete the understanding of the scientific texts.

Les nanotechnologies apportent un fort potentiel d’innovation et de rupture dans de nombreux domaines. Leurs applications pour l’énergie en est un champ important, car la synthèse et la structuration des nanomatériaux y ouvrent des voies de progrès notables. Si divers ouvrages décrivent les innovations promises par les nanotechnologies sur des thématiques scientifiques générales ou spécialisées, très peu abordent le chemin qui va des nouvelles propriétés aux applications pour l’énergie électrique et ses usages. Cet ouvrage présente, sur des bases scientifiques solides, les apports des nanotechnologies et plus particulièrement des nanomatériaux aux enjeux de la production d’électricité et de ses usages. Après un panorama des effets physiques qui peuvent être exploités à ces échelles pour améliorer les propriétés des matériaux ou leur fonctionnalité, leur application à la production d’électricité, à son stockage, à ses usages ainsi qu’au traitement de questions environnementales est abordée. Elle conduit à explorer les domaines de l’électrochimie, du photovoltaïque, de la thermoélectricité, des propriétés mécaniques et thermiques des matériaux ou encore des membranes et des surfaces ultrahydrophobes. Chaque chapitre constitue une monographie exhaustive enrichie d’une abondante iconographie et d’une bibliographie très complète. Les meilleurs experts de chaque domaine ont été réunis, faisant de cet ouvrage une référence incontournable. Au confluent de plusieurs disciplines et en prise directe sur un vaste champ d’applications, ce livre s’adresse à un large public : ingénieurs et chercheurs, étudiants des écoles d’ingénieurs ou des universités aux niveaux licence et master.

Carbon solids have been utilized by man since prehistoric times, first as a source of heat and then for other purposes; these are used as key markers for different civilizations. The essential role played by the use of coal mines during the industrial revolution as a main source of energy is a crucial point, which was then expanded through the development of carbochemistry. This book begins by describing the use of solid carbons as traditional materials, for example in the steel industry and for ceramics, then moving on to their technological uses such as active carbons and carbon fibers, etc., before discussing nanocarbons, the jewel in the crown of contemporary technological science. The final chapter analyzes the current economic and social impact of carbon solids.